[发明专利]一种栅控二极管触发的可控硅整流式静电释放保护电路结构

摘要

一种栅控二极管触发的可控硅整流式(SCR)静电释放(ESD)保护电路结构，属于电子技术领域。本发明通过集成一个击穿电压较低的栅控二极管，将常规SCR ESD保护电路结构的触发电压由P阱/N阱结的击穿电压转变为栅控N+/P阱(或N阱/P+)结的击穿电压，从而降低SCR ESD的触发电压，最终对芯片内部电路起到更好的保护作用。另外，通过栅控二极管的栅控偏置电压的改变可调制SCR ESD保护电路结构的触发电压；同时通过简单调节器件的尺寸参数，即可获得可调控的器件维持电压。本发明适用于CMOS、BiCMOS、BCD、SOI等工艺，可连接在集成电路电源和地之间，作为电源钳位(Power Clamp)的ESD保护，也可将其连接在集成电路输入、输出端口和电源(地)之间作为输入输出端口的ESD保护。

主权项

一种栅控二极管触发的可控硅整流式静电释放保护电路结构，包括：位于半导体衬底基片(1)上的两种导电类型的阱区：第一导电类型阱区(2)和第二导电类型阱区(3)；位于第一个第一导电类型阱区(2)内的两个重掺杂区：第一导电类型重掺杂区(12)和第二导电类型重掺杂区(11)；位于第二导电类型阱区(3)内的两个重掺杂区：第一导电类型重掺杂区(9)和第二导电类型重掺杂区(8)；与第一个第一导电类型阱区(2)内的两个重掺杂区表面接触的第一电极；与第二导电类型阱区(3)内的两个重掺杂区表面接触的第二电极；其特征在于：该保护电路结构还包括第二个第一导电类型阱区(4)，所述第二个第一导电类型阱区(4)与第一个第一导电类型阱区(2)相连并将第二导电类型阱区(3)包围在中间，且第二导电类型阱区(3)内的第二导电类型重掺杂区(8)的一部分位于第二导电类型阱区(3)内，另一部分位于第二个第一导电类型阱区(4)内；在第一个第一导电类型阱区(2)内还具有一个和与第一电极相连的两个重掺杂区不相连的第一导电类型重掺杂区(10)，同时在第二个第一导电类型阱区(4)内还具有一个与第二导电类型阱区(3)内的第二导电类型重掺杂区(8)不相连的第一导电类型重掺杂区(5)，该两个第一导电类型重掺杂区(10和5)通过金属导线互连；第二个第一导电类型阱区(4)内的第二导电类型重掺杂区(8)和第一导电类型重掺杂区(5)之间的表面具有栅氧化层(6)，栅氧化层(6)的表面是多晶硅栅极(7)。